Transcript 工业制备氯化铜工艺流程课件[88]

太仓市教师发展中学 吴建方
资料：氯化铜的用途
二水合氯化铜
无水氯化铜
氯化铜常用作有机反应的催化剂，如工业上用
氯化铜和氯化钯催化剂共同催化乙烯转化为乙
醛等，还有焰火中用氯化铜来产生绿色火焰。
某企业现有一定数量的铜灰
和铜渣，经过预处理：以铜灰、
铜渣为原料，通过加热灼烧初步
氧化，除去原料中的水和有机物；
再粉碎后，进行二次氧化，得到粗氧化铜
（含杂质氧化亚铁）。
如果你是工程师,请选用合适的原料，
设计用粗氧化铜制取氯化铜的工艺流程。
【信息提示】
表1 氢氧化物沉淀的pH
Fe3＋
Fe2＋
Cu2＋
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
1.1
5.8
4.2
3. 2
8. 8
6.4
注：开始沉淀的pH按金属离子浓度为 1. 0
mol·L-1计算
一、原料处理——酸溶
1、为了加快氧化铜的溶解，可采取哪些措施？
增大盐酸浓度，加热，搅拌，将氧化铜粉碎。
2、浓盐酸为什么要过量？
使氧化铜完全溶解，抑制铜离子水解。
二、分离提纯——除铁
1、怎样检验氯化亚铁溶液中含
有亚铁离子？
2、能用上述方法检验氯化铜溶液中
混有的亚铁离子吗？
实验：在两支试管中分别加入2mL蒸馏水、2mL
CuCl2溶液，然后各加入3滴FeCl2溶液，
KSCN溶液，双氧水。
在排除铜离子后，用邻菲罗啉比色法可测定其中
亚铁离子的含量
二、分离提纯——除铁
3、如何将氯化铜溶液中混有
的亚铁离子除去？
【信息提示】 氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀时金
属离子浓度为1. 0 mol·L-1)。
Fe3＋
Fe2＋
Cu2＋
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
1.1
5.8
4.2
3. 2
8. 8
6.4
二、分离提纯——除铁
（1）氧化
①氧化溶液中的亚铁离子，可用那些物质作为氧化剂？
请说明选择的理由。
氯气、双氧水、高锰酸钾、次氯酸钠
②用双氧水作氧化剂氧化溶液中的亚铁离子，为什么
反应温度一般控制在30～40℃？
适当加快氧化亚铁离子的反应，防止双氧水分解
二、分离提纯——除铁
（2）沉淀
①怎样将氯化铜溶液中混有的铁离子除去？
说明原理，写出有关反应的离子方程式。
氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜
②要使铁离子完全沉淀，溶液的pH应控制在
什么范围内？
3.2≤pH＜4.2
③根据表1数据，你能计算当溶液的pH为3.1
时，溶液中铁离子的浓度吗？
表1 氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3. 2
Fe2＋
Cu2＋
5.8
4.2
8. 8
6.4
注：开始沉淀的pH按金属离子浓度为 1. 0
mol·L-1计算
三、获得产品——结晶
[资料] 氯化铜的溶解度
曲线如右图：
表2 氯化铜在不同温度下析出的晶体
温度
15℃以下
晶体 CuCl2•4H2O
15～25.7℃
CuCl2•3H2O
26～42℃
42～99℃
CuCl2•2H2O CuCl2•H2O
思考：根据上图及表2数据，用什么方法从氯化铜溶液中
得到CuCl2•2H2O晶体？
工业制备氯化铜工艺流程
交流讨论
1、为了测定得到的氯化铜晶体（CuCl2 •xH2O）
中x值，有同学设计了如下实验方案：
称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却，
称量所得无水氯化铜的质量为ng。
请评价上述方案是否合理。
实验：加热氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）并检验
产物。
交流讨论
2、用氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）制备无水氯
化铜，可采用什么方法？